Практическое занятие № 2.

Объект исследования. Одноканальное устройство с ограниченной очередью.

Наиболее типичная ситуация для маршрутизаторов в сетях с коммутацией пакетов. Важно отметить, что ограничение очереди в маршрутизаторах производится не столько с целью экономии буферной памяти (память, как известно, стремительно дешевеет), сколько из необходимости ограничить время пребывания пакетов в узлах сети. Застрявший сверх допустимого времени пакет, во-первых, утрачивает свою актуальность (возможно, что он уже не нужен получателю), а во-вторых, находясь в очереди, этот пакет задерживает тех, которые приходят в узел после него. Выбор наиболее целесообразного ограничения для длины очереди – сложнейшая оптимизационная задача. Слишком длинные очереди в сети приводят, как уже отмечалось, к большим задержкам пакетов в сети, а слишком короткие – увеличивают потери пакетов, т.к. пакет, поступивший в узел при занятости всех мест ожидания в нужном направлении, покидает систему и считается потерянным.

Ограничить очередь в имитирующей программе можно различными способами. Например, можно добавить в предыдущий модуль оператор test:

test L q$fff,10,met ;очередь меньше десяти?

Данный оператор проверяет на «меньшее» текущую длину очереди с именем fff (стандартный числовой атрибут q$fff) с числом 10 и, если оно не меньше (вспомогательный операнд L), то направляет транзакт к метке met.

Таким образом, обслуживание транзакта (пакета) продолжается только в том случае, если в очереди есть свободные места. В противном случае с помощью оператора savevalue к переменной otk прибавляется единица.

Листинг 2 - Имитационная модель - модуль 2 - Модель одноканальной системы с ограниченной очередью.

; Модель одноканальной системы с ограниченной очередью.

generate 20,20 ;генерация транзактов (пакетов) с интервалом 20 е.м.в.

test L Q$fff,10,met ;есть свободные места в очереди?

queue fff ;Да. Установить транзакт в очередь с именем fff

seize kkk ;занять канал с именем kkk

depart fff ;уйти из очереди fff

advance 19,10 ;задержать транзакт в канале на 19 е.м.в. (в среднем)

release kkk ;освободить канал kkk

terminate 1 ;вычесть 1 из длины прогона

met savevalue otk+,1 ;зафиксировать отказ в переменной otk

terminate 1

Задание. Запустите программу и проанализируйте отчет.

Снимите зависимости:

- T_ож (ρ) для 4-х значений ρ в пределах от 0,5 до 1,5;

- P(ρ) – вероятность потери транзакта.

Здесь: T_ож – среднее время ожидания в очереди (AVE.TIME в REPORT), а ρ = t_зад/t_инт – загрузка канала, определяемая как отношение времени задержки транзакта в операторе advance к интервалу между моментами появления транзактов в операторе generate. Вероятность потерь определяется как отношение числа потерянных пакетов (переменная otk) к общему числу вошедших в систему пакетов (устанавливается командой Start).

В теории телетрафика величина ρ является главным параметром, определяющим степень загруженности обслуживающей системы. При этом ρ определяется как ρ = λt, где λ – интенсивность входного потока требований, а t – длительность обслуживания. Значение ρ может меняться от 0 до 1 и при приближении к 1 такие параметры как длительность ожидания или длина очереди резко возрастают (теоретически до бесконечности).

Практическое занятие № 3.

Построение гистограммы распределения времени ожидания в

очереди.

Дополнить программу Модуль 2 оператором:

wtime qtable fff,0,50,40

поставив его перед оператором generate. Операнд А (fff) – имя очереди, операнд В (0) – начало гистограммы по оси абсцисс, операнд С (50) – длина интервала в единицах модельного времени, операнд D (40) – число интервалов. Подобрать операнды B, C, и D для наглядного представления гистограммы на экране монитора.

Листинг 3 - Имитационная модель - модуль 3 - Построение гистограммы

; Пример построение гистограммы

generate wtime qtable fff,0,50,40,